CN105833425B - 微针组件及微针治疗头 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种微针组件及微针治疗头,该微针组件包括底座和若干微针,所述若干微针按阵列设置在所述底座上,所述阵列包括:多对一一成对的第一微针单元和第二微针单元,所述第一微针微针和第二微针单元均由一或多个微针组成;所述第一微针单元和第二微针单元所施加的电源极性相反;各所述第一微针单元和第二微针单元在所述底座上沿至少一个方向间隔且交替地设置,相对通过热效应来治疗脂肪的方案,本发明所起到的治疗效果更为显著,且副作用更小。

Description

微针组件及微针治疗头
技术领域
本发明涉及医疗器械领域,特别是涉及一种通过微针侵入皮下来进行电穿孔治疗的微针组件和微针治疗装置。
背景技术
如何减少身体上多余的脂肪一直是广大爱美人士的共同诉求,通过医疗手段来减少脂肪的数量是目前很流行的一种方式。在目前治疗设备中,主要是基于热效应来进行治疗,但其治疗后存在一些副作用,如皮下瘢痕,反弹,治疗过程痛苦,术后恢复期长等。因此,如何规避现有脂肪治疗中所带来副作用并提供更为有效的解决方案是目前本领域技术人员所要解决的问题。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种微针组件及微针治疗头,用于解决现有基于热效应来进行脂肪治疗会伴随各种副作用的问题,并提供一种新的脂肪治疗方案。
为实现上述目的及其他相关目的,本发明提供以下技术方案:
一种微针组件,包括:底座;若干微针,所述若干微针按阵列设置在所述底座上,所述阵列包括:多对一一成对的第一微针单元和第二微针单元,所述第一微针单元和第二微针单元均由一或多个微针组成;所述第一微针单元和第二微针单元所施加的电源极性相反;各所述第一微针单元和第二微针单元在所述底座上沿至少一个方向间隔且交替地设置。
优选地,所述第一微针单元和第二微针单元均由按行或列设置的多个微针组成,且各第一微针单元和第二微针单元间相互平行。
优选地,所述第一微针单元和第二微针单元均由一个微针组成,各所述第一微针单元和第二微针单元在所述底座上按行和/或列间隔且交替地设置。
优选地,各所述微针包括绝缘层和导电层,所述绝缘层设置于所述底座的近端,所述导电层设置于所述底座的远端。
优选地,所述第一极性微针阵列和第二极性微针阵列之间满足以下条件:
其中,L1为所述微针上的导电层长度,L2为所述微针上的绝缘层的长度,D为所述第一极性微针阵列与第二极性微针阵列之间的间隔距离,d为真皮层及表皮层的深度,C为真皮层电导率。
优选地,所述微针在所述底座上为倾斜连接。
优选地,所述微针与底座之间的倾斜角度为30°-90°。
优选地,所述微针治疗头包括所述权利要求1-7中任一所述的微针组件。
如上所述,本发明提供的微针组件可以用于侵入皮肤组织来对脂肪进行消融治疗,具体来说,本发明所提供的微针组件适用于应用在电穿孔技术中,通过在第一极性微针阵列和第二极性微针阵列施加合理的电压来进行电穿孔治疗,只不过本发明通过对微针组件进行改进来实现了电穿孔技术在低压领域的应用,其除了可以用于侵入皮肤治疗脂肪以外,还可以用于治疗增生性疤痕,炎症糜烂囊肿等病变,耳鼻喉科的增生或肥大,如鼻息肉,肛肠外科的赘生物,如痔疮等;或采用微针阵列进行非侵入式的促进药物或化妆品的吸收。显然,这是现有的电穿孔技术所无法达到的,所以本发明具高度产业利用价值。
附图说明
图1-1为本发明提供一种微针组件的原理结构图。
图1-2为微针在底座上的布设原理示意图。
图2为图1-1中微针组件的侧面原理示意图。
图3为本发明一种微针组件的另一实施原理示意图。
图4为本发明微针组件中微针在底座上的另一布设原理示意图。
图5为发明微针组件中微针在底座上的又一布设原理示意图。
图6为本发明微针组件中微针的原理示意图。
元件标号说明
1 底座
2 微针
21 绝缘层
22 导电层
3 电路板
R1 第一极性微针阵列
R2 第二极性微针阵列
Z 治疗区域
A 皮肤
B 脂肪层
M 治疗盲区
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式,熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
请参阅图1-1 至图6。须知,本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本发明可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时,本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语,亦仅为便于叙述的明了,而非用以限定本发明可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容下,当亦视为本发明可实施的范畴。
考虑到现有技术中基于热效应来治疗脂肪的方式会伴随相应的副作用,本发明借鉴现有的电穿孔技术,在其基础上提出一种微针组件,包括:底座;若干微针,所述若干微针按阵列设置在所述底座上,所述阵列包括:多对一一成对的第一微针单元和第二微针单元,所述第一微针单元和第二微针单元均由一或多个微针组成;所述第一微针单元和第二微针单元所施加的电源极性相反;各所述第一微针单元和第二微针单元在所述底座上沿至少一个方向间隔且交替地设置。
在具体实施中,上述方案可以从两个优选的角度来予以实施。其中,优选方案一为:所述第一微针单元和第二微针单元均由按行或列设置的多个微针组成,且各第一微针单元和第二微针单元间相互平行;优选方案二为:所述第一微针单元和第二微针单元均由一个微针组成,各所述第一微针单元和第二微针单元在所述底座上按行和/或列间隔且交替地设置。下面以具体实施方式的角度来对上述发明构思进行详细的说明。
请见图1-1和图1-2,图1-1为本发明提供一种微针组件的原理结构图,图1-2为微针在底座上的布设原理示意图,如图所示,一种微针组件,包括底座1、若干微针2及电路板3,所述若干微针2按阵列连接在所述底座1上,所述微针组件还包括电路板3,所述若干微针2 通过连接在所述电路板3上来形成用于连接电源正、负极的第一极性微针阵列R1和第二极性微针阵列R2,所述第一极性微针阵列R1中的任一微针2至少具有一个第二极性微针阵列 R2中的微针2与其对应,且所述对应的微针2在所述底座1上具有相等的间隔距离。
通过上述微针组件,将第一极性微针阵列R1和第二极性微针阵列R2连接一用于治疗的电源电压并将微针侵入皮下脂肪层B来实现脂肪消融,即在皮肤A下方的脂肪层B形成治疗区域Z,对治疗区域内的脂肪细胞进行消融,来达到治疗目的。以下将对上述微针组件的实现原理做详细说明。
在具体实施中,由于表皮组织,真皮组织,皮下脂肪层B具有不同的介质常数,电导率以及击穿阈值等,需要将目标治疗组织之外的区域进行绝缘处理,如表皮层及真皮层组织,以避免电流的流向非目标靶组织,造成非预期伤害。
如图1-1,可以对微针2的底部进行绝缘处理,将微针2分为导电层22和绝缘层21。即在针体上镀绝缘膜或覆绝缘膜的方式来实现绝缘层21设置,而针体本身可以采用金属不锈钢,以此作为导体,具体的可以采用304不锈钢等。
进一步的,微针2固定在底座1上,第一极性微针阵列R1和第二极性微针阵列R2通过电路板3来进行并联连接、如图2,给出了图1-1中微针组件的侧面原理示意图,如图所示,电路板3将第一极性微针阵列R1和第二极性微针阵列R2连接在一起,第一极性微针阵列 R1和第二极性微针阵列R2之间相对应的微针2距离一致,且中间脂肪组织细胞的特性基本一致,可以认为是等电势。在电源针对正负极之间施加高压V后,相互对应的微针2之间的电压均为V。即电穿孔区域为微针2附近以及两微针阵列之间的组织,如图2中的治疗区域 2(即消融区域)。
具体地,假设现有不可逆穿孔的阈值为a(V/cm),而微针电极间(正、负微针间,下同) 的电压为B(V),底座1上微针间的间隔距离为D(cm),则要求B/D﹤a,从而实现可逆的电穿孔治疗。其原理在于可逆电穿孔是在细胞膜应用适当强度和宽度的电场,脉冲电场使磷脂或磷脂蛋白膜上产生暂时的、可逆的孔道或通透。当细胞暴露在电场中,在细胞膜上诱发跨膜电压,如果电压超过某一个值时,导致细胞膜的通透性和电导率显著增加,一般要增加几个数量级。在脉冲电场作用过后,孔道自然封闭,细胞会恢复正常状态。此外,本发明同时可配合相应的应用部件,在皮肤施加药物后进行点阵式的可逆电穿孔,促进药物及化妆品的吸收。
再见图3,为本发明一种微针组件的另一实施原理示意图,如图所示,本实施例中的微针2倾斜连接在底座1上,微针2与底座1之间的倾角(即倾斜角度)为α,那么微针电极间的直线距离为sinα*D,则在上述同样电压阈值的情况下所施加电压强度为sinα*B即可满足要求,大大降低了击穿电压。例如,当α为30°时,可以降低1/2的电压值,大大提高了实施容易程度和安全性。
在具体实施中,见图4,还给出了上述微针组件中微针在底座上的另一布设原理示意图,如图所示,在底座1上设置了多组微针,每组微针包括前述用于连接电源正、负极的第一极性微针阵列R1和第二极性微针阵列R2,其中,每组微针相互并列设置,呈阵列连接在底座 1上,如图,I、II为一组(G1),III、IV为一组(G2),V、VI为一组(G3),每组为单独控制输出,R1为微针中的正极,R2为微针中的负极,其所形成的治疗区域为Z,而在治疗区域Z之间会存在治疗盲区M。这种结构可以使得微针电极的间隔距离更短,所需要的穿孔电压更低。需要理解的是,图4所给方案即上述优选方案一。
此外,考虑到上述方案在具体实施中还存在一定的治疗盲区M,即在微针阵列侵入到皮下以后,由于治疗要求和微针的布设结构的限制,会在消融区域之间产生治疗盲区M。如果这个治疗盲区M过大,那么必然会影响治疗效果。
考虑到上述治疗盲区M的影响,以下将给出一种优选方案,如图5,为发明微针组件中微针在底座上的又一布设原理示意图,如图所示,本方案中仍旧包括两路电路,即用于连接电源正负、极的第一极性微针阵列R1和第二极性微针阵列R2,只不过两路微针阵列在底座 1上的布设结构不一样,其通过在横向上将第一极性微针阵列R1和第二极性微针阵列R2进行交叉设置,在纵向上同样将第一极性微针阵列R1和第二极性微针阵列R2进行交叉设置,从而构成一个正、负微针电极交叉设置的阵列。相比前述两路微针阵列平行设置的结构,本方案可以让微针电极在横向方向的微针电极形成回路,也可以在纵向方向的微针电极形成回路,以此来减少治疗盲区M。需要理解的是,图5所给方案即上述优选方案二。
进一步地,考虑到真皮层的电导率约为脂肪层7.5倍,为了避免电流从脂肪层流向真皮层后在真皮层传输,再次通过进入脂肪层流入另外一极,本发明还给出了以下优选实施方式来予以避免。
见图6,为本发明微针组件中微针的原理示意图,如图所示,假设微针2的治疗深度为L,其中,尖端电脉冲放电长度(即导电层22)为L1,绝缘层21的长度为L2,连接电源正、负极的微针间隔距离为D,真皮层及表皮层的深度为d,真皮层电导率为C。那么满足以下条件的微针2在治疗时所起到的效果较优的:
(L-L1-d)*2*7.5C+D*C>7.5D*C。
更优的,还可以是(L-L1-d)*2>D。通常的真皮层的厚度在1.5mm内,两路微针阵列的间隔距离为6mm,针尖放电长度为2mm,则要求治疗深度(L-3.5)*2>6,即L>6.5mm。此外,为了保证真皮层的安全,可以要求其镀膜长度(绝缘层21)L2至少大于1.5mm,更优的为 3mm。一般可以按照以下关系来确定L2的长度:
(L2-d)*2>D,即L2>D/2+d。
进一步地,在实际应用中,可以将上述微针组件应用到治疗头中,所为一种器械耗材安装在治疗手柄上,并通过手柄来电连接在脉冲发生装置上,即治疗主机上。
综上所述,可以将本发明提供的微针组件或者微针治疗头应用于电穿孔技术中,以实现皮下脂肪的治疗,与热效应治疗所不同的是,本发明不会引发相同的副作用,此外,本发明还可以用于增生性疤痕,炎症糜烂囊肿等病变,耳鼻喉科的增生或肥大,如鼻息肉,肛肠外科的赘生物,如痔疮等;或者在皮肤施加药物后再利用本发明所提供的微针组件进行可逆电穿孔治疗,以促进药物及化妆品的吸收。所以,本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (5)

1.一种微针组件,其特征在于,包括:
底座;
若干微针,所述若干微针按阵列设置在所述底座上,所述阵列包括:多对一一成对的第一极性微针阵列和第二极性微针阵列,所述第一极性微针阵列和第二极性微针阵列均由一微针组成;所述第一极性微针阵列和第二极性微针阵列所施加的电源极性相反;各所述第一极性微针阵列和第二极性微针阵列在所述底座上沿至少一个方向间隔且交替地设置;
所述若干微针在所述底座上的阵列结构包括:
用于连接电源正、负极的第一极性微针阵列和第二极性微针阵列,在横向上所述第一极性微针阵列和第二极性微针阵列进行交叉设置,在纵向上所述第一极性微针阵列和第二极性微针阵列进行交叉设置,构成一个正、负微针电极交叉设置的阵列;
各所述微针包括绝缘层和导电层,所述绝缘层设置于所述底座的近端,所述导电层设置于所述底座的远端;
所述第一极性微针阵列和第二极性微针阵列之间满足以下条件:
其中,L为所述微针的治疗深度,L1为所述微针上的导电层长度,L2为所述微针上的绝缘层的长度,D为所述第一极性微针阵列与第二极性微针阵列之间的间隔距离,d为真皮层及表皮层的深度,C为真皮层电导率;
所述微针在所述底座上为倾斜连接。
2.根据权利要求1所述的微针组件,其特征在于:所述微针与底座之间的倾斜角度为30°-90°。
3.一种微针组件,其特征在于,包括:
底座;
若干微针,所述若干微针按阵列设置在所述底座上,所述阵列包括:多对一一成对的第一极性微针阵列和第二极性微针阵列,所述第一极性微针阵列和第二极性微针阵列均由多个微针组成;所述第一极性微针阵列和第二极性微针阵列所施加的电源极性相反;各所述第一极性微针阵列和第二极性微针阵列在所述底座上沿至少一个方向间隔且交替地设置;
所述若干微针在所述底座上的阵列结构包括:
设置在底座上的多组微针,每组微针包括前述用于连接电源正、负极的第一极性微针阵列和第二极性微针阵列,每组微针相互并列设置,呈阵列连接在底座上,每组为单独控制输出,所述第一极性微针阵列为微针中的正极,所述第二极性微针阵列为微针中的负极;
各所述微针包括绝缘层和导电层,所述绝缘层设置于所述底座的近端,所述导电层设置于所述底座的远端;
所述第一极性微针阵列和第二极性微针阵列之间满足以下条件:
其中,L为所述微针的治疗深度,L1为所述微针上的导电层长度,L2为所述微针上的绝缘层的长度,D为所述第一极性微针阵列与第二极性微针阵列之间的间隔距离,d为真皮层及表皮层的深度,C为真皮层电导率;
所述微针在所述底座上为倾斜连接。
4.根据权利要求3所述的微针组件,其特征在于:所述微针与底座之间的倾斜角度为30°-90°。
5.一种微针治疗头,其特征在于:所述微针治疗头包括所述权利要求1-4中任一所述的微针组件。
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